Родилась 6 ноября 1988 года в Скоттсдейле (Аризона, США). 

Эмили Джин Стоун росла в простой семье. Её родители - подрядчик и домохозяйка. В школьные годы будущая актриса играла в местном молодёжном театре «Valley Youth Theatre». В возрасте пятнадцати лет переехала вместе с матерью в Лос-Анджелес. Начинала работать на телевидении, играя небольшие роли в сериалах.

Её кинодебютом стала роль в комедии «Superперцы» (2007), за которую Стоун получила премию «Молодой Голливуд». В следующем году она снялась в комедиях «Голый барабанщик» и «Мальчикам это нравится». В 2009 Стоун сыграла в фильме «Призраки бывших подружек». В том же году она снялась в комедии ужасов «Добро пожаловать в Зомбилэнд» с Вуди Харрельсоном, Джесси Айзенбергом и Эбигейл Бреслин. В 2010 году Эмма Стоун исполнила главную роль в молодежной комедии «Отличница лёгкого поведения». Для съемок в этом фильме она отказалась от роли в картине Зака Снайдера «Запрещенный приём».